CN102605618B - 一种多元高性能浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多元高性能浆料，该浆料由各原料通过混合反应而成，所述原料包括玉米淀粉、磷酸盐、吐温和过硫酸盐，以及三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种。它具有粘附力强、成膜性好、浆膜强韧、有良好的弹性、耐屈曲性(抗疲劳)比一般变性淀粉浆料提高2～3倍，具有良好的耐磨性能，抗老化，浆液在堂温条件下不凝冻不结块，不分层，浆液流动性好、浆液粘度稳定。无聚乙烯醇，在纺织纯棉纱线上上浆时，一般紧度的品种50支纱以下可不用聚乙烯醇，在绦棉或50支纱以上纯棉纱线上上浆也可不用或少用聚乙烯醇，易于退浆，浆液废水易于处理，对环境污染小，在生产过程中是零污染排放。

Description

一种多元高性能浆料
技术领域
本发明属于纺织工业领域，具体涉及纺织工业纱线上浆工艺中的一种浆料。
背景技术
在纺织工业中的纱线上浆工艺中，由于聚乙烯醇(PVA)浆料具有优良的成膜性、粘附性及与其他浆料有较好相溶性的特点，被认为是解决涤棉混纺纱及纯棉细号、高密、高难品种最理想的浆料。但是，由于聚乙烯醇(PVA)浆料的价格远远高于淀粉类浆料，加之聚乙烯醇(PVA)浆料和一些难降解的浆料，退浆后的浆液废水难以处理，造成环境污染。对环境的破坏、污染问题已经引起广泛重视，尤其是经聚乙烯醇(PVA)浆料上浆的织物在出口产品中已经受限，因此，经纱上浆少用或不用聚乙烯醇(PVA)浆料，已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本、各方面性能优异且减少或不使用PVA的多元高性能浆料。
本发明的另一目的是提供一种上述浆料的制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种多元高性能浆料，该浆料由各原料通过混合反应而成，所述原料包括玉米淀粉、磷酸盐、吐温和过硫酸盐，以及三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种，各原料的质量含量为：玉米淀粉45～95％，磷酸盐1～20％，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～30％，吐温0.1～20％，过硫酸盐0.1～10％。
在各原料的混合反应中，温度优选为20℃～30℃，进一步优选为常温(25℃)。混合反应时间可根据实际情况进行调节，一般可以为1～3h。
上述各原料的质量含量之和满足100％。其中各原料的较佳质量含量为：玉米淀粉60～95％(优选70～90％)，磷酸盐2～20％(优选4～18％)，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～10％(优选2～10％)，吐温1～5％(优选23％)，过硫酸盐0.5～5％(优选1～2％)。
本发明中的磷酸盐可进一步选择磷酸肌酸钠、磷酸二氨、磷酸二氢钾、磷酸氢钙等中的至少一种；过硫酸盐可进一步选择过硫酸钙、过硫酸氢钾、过硫酸铵等中的至少一种。
本发明的浆料将磷酸盐、三氯氧磷、还氧氯丙烷、吐温、过硫酸盐采用微胶囊包埋方法(即混合反应)进行包埋，这种先对各组分进行包埋，待使用前再进行充分反应的方式，对浆料的生产、流通、储存和使用环节都极为有利。
上述多元高性能浆料在使用前，可先加入水并升温至95℃～130℃进行保温反应，反应后得到对织物上浆的乳状液。其中磷酸盐、三氯氧磷、还氧氯丙烷、吐温、过硫酸盐相配合与玉米淀粉发生保温化学反应，其包括氧化、交联、酯化、乳化和聚合复合反应等，如磷酸盐与玉米淀粉发生酯化反应，三氯氧磷、还氧氯丙烷与玉米淀粉发生交联反应，吐温与玉米淀粉发生乳化反应，过硫酸盐与玉米淀粉发生氧化反应，等。
保温反应中根据生产所适用的固含量确定多元高性能浆料与水的比例，多元高性能浆料与水的质量比优选为10～20∶80～90，进一步优选为12～18∶82～88。保温反应一般在搅拌下进行，保温反应的时间优选为10～60min，进一步优选为15～30min。
本发明还包括一种多元高性能浆料的制备方法：将各原料混合后于20℃～30℃下反应1～3h即得；所述各原料及其质量含量为：玉米淀粉45～95％，磷酸盐1～20％，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～30％，吐温0.1～20％，过硫酸盐0.1～10％。其中各一般或优选条件如上所述。
本发明还包括另一种直接获得织物上浆的乳状液的多元高性能浆料的制备方法：将各原料混合后于20℃～30℃下反应1～3h即得；浆料在使用前，先加入水并升温至95℃～130℃进行保温反应，反应后得到对织物上浆的乳状液；所述各原料及其质量含量为：玉米淀粉45～95％，磷酸盐(磷酸肌酸钠、磷酸二氨、磷酸二氢钾、磷酸氢钙等)1～20％，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～30％，吐温0.1～20％，过硫酸盐(过硫酸钙、过硫酸氢钾、过硫酸铵)0.1～10％。其中各一般或优选条件如上所述。
本发明的有益效果：
本发明的多元高性能浆料具有粘附力强、成膜性好、浆膜强韧、有良好的弹性、耐磨等性能。在纺织纯棉纱线上上浆时，一般紧度的品种50支纱以下可不用聚乙烯醇(PVA)，在绦棉或50支纱以上纯棉纱线上上浆也可不用或少用聚乙烯醇(PVA)。其进一步具有如下性能：
1、多元高性能浆料，对环境友好，经东华大学检测，不含无聚乙烯醇(PVA)等能与生物降解的物质。
2、具有良好的抗老化性能，浆液在室温不凝冻、不结块、不分层，浆液流动性好、浆液粘度稳定。
3、对棉及涤纶均有较强粘附力，经浆料粘附力检测，纯棉粘附力为63.61N以上，涤棉粘附力为90.64N以上。
4、抗疲劳，经浆料耐屈曲性检测，其耐屈曲性比一般变性淀粉浆料提高2～3倍。
5、浆液成膜性好，浆膜强韧、耐磨。
6、易退浆，浆液废水易于处理，对环境污染小。
7、在生产过程中是零污染排放。
具体实施方式
实施例1
将玉米淀粉70kg，磷酸肌酸钠17kg，三氯氧磷8kg，吐温3kg，过硫酸钙2kg，分别装入反应罐，在常温下进行复合混合反应1h后终止反应，卸料包装、入库。客户在使用时，再加清水糊化升温至95℃或在高压罐中加清水升温至120℃保温15～30min进行氧化、交联、酯化、乳化、聚合复合反应而制得的乳状液。
清水与多元高性能浆料的质量比为82∶18。
实施例2
将玉米淀粉80kg，磷酸二氨12kg，还氧氯丙烷5kg，吐温2kg，过硫酸氢钾1kg，分别装入反应罐，在常温下进行复合混合反应2h后终止反应，卸料包装、入库。客户在使用时，再加清水糊化升温至95℃或在高压锅中加清水升温至120℃保温15～30min进行氧化、交联、酯化、乳化、聚合复合反应而制得的乳状液。
清水与多元高性能浆料的质量比为85∶15。
实施例3
将玉米淀粉90kg，磷酸二氢钾5kg，三氯氧磷2kg，吐温2kg，过硫酸铵1kg，分别装入反应罐，在常温下进行复合混合反应3h后终止反应，卸料包装、入库。客户在使用时，再加清水糊化升温至95℃或在高压罐中加清水升温至120℃保温15～30min进行氧化、交联、酯化、乳化、聚合复合反应而制得的乳状液。
清水与多元高性能浆料的质量比为88∶12。
具体实施产品应用方案：
采用上述各实施例所得乳状液浆料全部或部分替代现有浆料配方中的聚乙烯醇、高性能淀粉和普通淀粉，在实际生产中对织物进行上浆处理，并采用现有配方做对照实验。各组配方及生产条件见下表。
实验1
品种：色织赛络纺，50S(纱线粗细)，142×76规格尺寸，1/1(一上一下)
Figure BDA0000143225860000041
Figure BDA0000143225860000051
实验2：
品种：色织紧密纺，70S(纱线粗细)，220×106规格尺寸
Figure BDA0000143225860000052
实验3：
品种：白坯，80S(纱线粗细)，C32×32+40D，130×57规格尺寸
Figure BDA0000143225860000053

Claims (8)

1.一种多元高性能浆料，其特征在于该浆料由各原料通过20℃～30℃混合反应1～3h而成，所述原料为玉米淀粉、磷酸盐、吐温和过硫酸盐、以及三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种，各原料的质量含量为：玉米淀粉45～95%，磷酸盐1～20%，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～30%，吐温0.1～20%，过硫酸盐0.1～10%；所述磷酸盐为磷酸肌酸钠、磷酸二氨、磷酸二氢钾或磷酸氢钙中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的多元高性能浆料，其特征在于各原料的质量含量为：玉米淀粉60～95%，磷酸盐2～20%，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种1～10%，吐温1～5%，过硫酸盐0.5～5%。
3.根据权利要求1或2所述的多元高性能浆料，其特征在于所述过硫酸盐为过硫酸钙、过硫酸氢钾或过硫酸铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多元高性能浆料，其特征在于所述多元高性能浆料在使用前，先加入水并升温至95℃～130℃进行保温反应，反应后得到对织物上浆的乳状液。
5.根据权利要求4所述的多元高性能浆料，其特征在于所述多元高性能浆料与水的质量比为10～20：80～90。
6.根据权利要求4所述的多元高性能浆料，其特征在于保温反应的时间为10～60min。
7.一种多元高性能浆料的制备方法，其特征在于将各原料混合后于20℃～30℃下反应1～3h即得；所述各原料及其质量含量为：玉米淀粉70～90%，磷酸盐4～18%，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种2～10%，吐温2～3%，过硫酸盐1～2%；所述磷酸盐为磷酸肌酸钠、磷酸二氨、磷酸二氢钾或磷酸氢钙中的至少一种，所述过硫酸盐为过硫酸钙、过硫酸氢钾或过硫酸铵中的至少一种。
8.一种多元高性能浆料的制备方法，其特征在于将各原料混合后于20℃～30℃下反应1～3h即得；浆料在使用前，先加入水并升温至95℃～130℃进行保温反应，反应后得到对织物上浆的乳状液；所述各原料及其质量含量为：玉米淀粉70～90%，磷酸盐4～18%，三氯氧磷或环氧氯丙烷中的至少一种2～10%，吐温2～3%，过硫酸盐1～2%；所述磷酸盐为磷酸肌酸钠、磷酸二氨、磷酸二氢钾或磷酸氢钙中的至少一种，所述过硫酸盐为过硫酸钙、过硫酸氢钾或过硫酸铵中的至少一种。
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